新发生的大部分基因突变是有害的；而那些被长期留下来、能传代的基因突变，其实大部分是中性的。这两者本身看似矛盾，其实并不矛盾。

1968年，日本群体遗传学家和进化生物学家木村资生（Motoo Kimura, 1924—1994）提出中性理论，认为物种内的差异主要是中性突变导致的；大部分基因突变是中性和有害的，只有很小一部分是有利的²¹⁶。

木村认为，一个变异是中性的，并不意味着它没有生物学功能，而是指在环境面前，变异的基因与未变异的基因没有区别。当变异是中性时，它们在促进个体的生存与繁殖方面是等效的。中性突变不受自然选择的影响，它的保留和消失都是随机的。

打个比方来解释达尔文的“适者生存”和木村的“中性突变”的区别。一群人去买彩票，达尔文认为最强势的人会中奖，其他人都不会中奖，有选择偏好；木村认为，一个人中不中奖，和人的强势与否、肤色、财富无关，没有选择偏好，中不中，是靠一些不可知的因素，俗称“运气”。

也就是说，中性突变理论认为，某个基因能不能被保留下来不是靠环境选择，而是靠运气。

1969年，生物学家杰克‧莱斯特‧金（Jack Lester King）和托马斯‧朱克斯（Thomas Jukes）在《科学》期刊上发表了《非达尔文进化论》（Non-Darwinian Evolution），用大量分子生物学实验和资料肯定了中性理论。²¹⁷

他们在文章的标题下面用显著大字写道：“蛋白质的大部分演变、变化可能是由于中性突变和遗传漂移。”（Most evolutionary change in proteins may be due to neutral mutations and genetic drift.）文章中还指出：“DNA的所有或大部分变化并不一定都是由于达尔文自然选择的作用。”（It does not necessarily follow that all, or most, evolutionary change in DNA is due to the action of Darwinian natural selection.）

1983年，木村总结了多名科学家对中性理论的研究贡献，包括他自己以及他最密切的合作者太田朋子（Tomoko Ohta）等人的研究成果，出版了《分子演化的中性理论》（The Neutral Theory of Molecular Evolution）一书和后续论文²¹⁸。现在，这本书已被看作经典之作，它确立了中性理论作为分子演化的范式。这里的分子演化，实质上就是“分子变异”。

在中性突变的过程中，哪一种变异能够留存下来、哪一种变异趋于消失，全靠机遇，而不是达尔文的自然选择。由于它完全不受自然选择的作用，实际上就否定了自然选择，所以此理论是“非达尔文主义”的。这就是自然选择理论和中性理论在解释基因组如何演化方面的不同之处。

后来木村的弟子兼同事太田朋子（Tomoko Ohta）又提出了近中性理论（nearly neutral theory of molecular evolution），阐述轻微有害的基因突变可以和中性突变一样在种群中扩散²¹⁹。考虑到许多突变通常是中性的或稍微有害的，近中性理论显著提高了中性理论可以解释的突变范围。

2019年，几位著名遗传学家，包括英国群体遗传学家黛博拉‧查尔斯沃斯（Deborah Charlesworth, 1943—）和英国进化生物学家布莱恩‧查尔斯沃斯（Brian Charlesworth, 1945—）以及美国遗传学家迈克尔‧林奇（Michael Lynch, 1951—），一起在《进化》（Evoluation）上发表文章认为，现在非常清楚木村和太田在五十年前提出的基本思想确实是正确的。²²⁰

2019年《细胞》（Cell）杂志的封面文章《放松选择通过增加突变量来限制寿命》（Relaxed Selection Limits Lifespan by Increasing Mutation Load）中写到，通过基因组测序和分析，证实了突变累积效应，即近中性突变累积导致了干旱和湿润环境近缘物种的显着差异。该研究从基因组层面证实了分子演化的中性理论，说明物种内的差异并不是来自环境压力的自然选择。²²¹

生物在分子水平上的大多数突变是中性或近似中性的，它们没有优劣之分，也没有适应或不适应之分，因此自然选择对它们不起作用；其次，这种突变可通过遗传漂变被固定下来或者消失，完全由生物分子的自由组合决定，与周围环境无关；再次，中性突变的速率等于分子突变的速率，每一生物大分子在任何生物中的突变速率是大致恒定的，与种群大小、物种的寿命、生殖能力无关，也与周围的环境无关。

根据达尔文的假说，当一个祖先物种因为自然选择的作用而保存下来有利于生存的生物基因时，称为“适应”；若是族群因为不受自然选择青睐而导致族群规模缩小，进而消失，则称为“灭绝”。可是在生物的“演化”过程中，在自然界能够最终被保留下来的，不见得是那个最能够适应环境的特征。中性的或不好的变化，由于恰逢机遇，在自然界也有可能被保留下来。这就揭示了很重要的一点，即生物诞生和发展过程中有很多机遇的成分，或者说是运气。

所以自从1968年中性学说被提出来，就从根本上动摇了自然选择假说。

3.3“定向突变”挑战“随机突变”

根据达尔文进化假说，基因突变应该是随机发生的，只有那些被环境选择下来的、具有一定优势的会存活下来。但越来越多的科学研究发现，突变并非自然发生，而是有规律可循的。

3.3.1 拟南芥的选择性突变

2022年，美国加州大学戴维斯分校植物科学系助理教授格雷‧门罗（J. Grey Monroe）等人在《自然》杂志发表了一篇研究论文²²²，该研究发现基因突变不是随机的，相反，基因突变出现的区域有着明显的规律性。

这篇论文由美国加州大学戴维斯分校和德国马克斯‧普朗克发育生物学研究所（Max Planck Institute for Developmental Biology in Germany）合作完成。这两家机构都是行业中有影响力的科研机构。为了弄清楚基因突变背后的深层规律，科学家花了3年时间，研究了拟南芥的超过100万个基因突变。

拟南芥植株小、果实多、生命周期短、遗传操作简便，而且基因组简单，与人类32亿碱基对相比，它只有1.2亿，因此是进行遗传学研究的理想材料，被科学家喻为“植物中的果蝇”。这些植物在实验室中被栽培，到了第25代，每个品系已经有了40株幼苗。然后就在这些幼苗生长到2周龄时取样，用基因分析软件查找和分析变异位点。

令人惊讶的是，在这些突变中，科学家发现其模式和预期不太一样。具体来说，基因的一些特定区域突变率明显更低：比其它区域降低了50%以上。而这些突变率较低的区域中，主要是一些关乎细胞生长和基因表达的必需基因（essential genes），它们的突变率下降了2/3。

这就说明，牵扯到一个物种生存的关键基因区域是受到某种机制的保护的。这种近似于生物体为了生存而“主观控制”基因突变的行为，和达尔文进化论的物竞天择、随机突变的自然选择是完全相悖的。

上述论文的作者表示，这说明植物为了生存，产生出一种方法来主动保护其最重要的地方免于突变。这也就意味着DNA突变并不随机。至于为何各个位置的基因突变概率不同，作者并没有给出根本的原因。究竟是本身这段DNA不易突变还是后期DNA修复对这一段特别有效，暂未可知。

加州大学戴维斯分校发布的新闻稿表示：“我们一直认为，植物基因组突变是随机发生的。但事实证明，突变并非是随机的，而且这种非随机性是对植物有益的。这是关于突变的一种全新的看法。”²²³

其他一些学者也在《自然》期刊上对上述论文做出了正面回应²²⁴。总之，这对被人们奉为圭臬的达尔文进化论提出了深度质疑和挑战。

3.3.2 出芽酵母的定向突变

2017年发表在《公共科学图书馆──生物学》（PLOS Biology）上的一篇研究报告中，剑桥大学巴布拉汉姆研究所（Babraham Institute）分子生物学和遗传学家乔纳森‧豪斯利（Jonathan Houseley）领导的研究小组提出了在酵母基因组中一种新的突变现象。²²⁵

他们研究的是一种在真核基因组中很普遍的“拷贝数变异”（copy number variation，简称CNV），这种变异长期以来被认为是随机发生的。DNA经常会包含多个核苷酸序列甚至整个基因的拷贝。例如，人类正常染色体拷贝数是2，有些染色体区域拷贝数则变成1或3，即该区域就发生了“拷贝数变异”，这与许多人类疾病有关，尤其是癌症的CNV促发肿瘤和对化疗的耐药性。

豪斯利的实验使用了出芽酵母，直接证明了当酵母暴露在含铜环境中时，铜抗性基因CUP1的数量（CNV）增加。这种基因数量的增加进一步促进了一种新型的铜抗性基因的形成，这样酵母就能更快地适应富含铜的环境。

研究人员巧妙地改造了CUP1基因，让它不对铜做出反应，而是对无害的、不会导致突变的糖──半乳糖做出反应。当这些特殊的酵母细胞暴露在半乳糖环境下的时候，基因拷贝数多样性也发生了变化。

豪斯利小组的研究结果提供了实验证据，反映出恶劣的环境可刺激细胞控制那些最能提高其适应力的基因的变化。

贝勒医学院分子和人类基因学教授菲利普‧海斯廷（Philip Hastings）获悉这个实验结果后，评论说：“这是一种全新的机制，它表明环境可以对基因组产生影响，从而能够根据需要产生适应性突变。到目前为止，这是我们看到的最明确的定向性突变机制之一。”²²⁶

另外，还有细菌耐药性、病毒耐药性也是有目的的定向突变的例子。而无论这些细菌、病毒怎么变，都没有改变原来物种的这个基本事实，都不是“物种演化”。

3.4“进化论是唯一的框，什么都必须往里装”

综合上面列举的研究，达尔文原版的进化假说的“物种进化”“自然选择”“随机突变”概念在基因层面上是没有根据的，基因研究结果跟达尔文原版“进化”假说呈现完全相反的结论，再一次彻底否定了进化假说。

但非常不幸的是，“进化假说”在整个学术界营造了一个不允许发表不同意见的“一言堂”氛围，任何和进化论矛盾的观察发现，基本都被歪曲内涵而贴上进化论的标签以用来填补和包装进化论的漏洞和缺陷。少数坚持反对进化论而拒绝被收编的学者则会遭到排挤。就这样，“进化假说”就像一个大染缸，任何白布都得从这个“缸”里染一遍，变成跟它一样的颜色。

后来的科学家不管发现的科学事实与原版的进化论多么相背离，要想在学术界立足，必须要戴上一顶“进化论”的帽子，比如什么“非达尔文进化²²⁷、非达尔文分子生物学²²⁸”之类的，表示文章是支持进化论的。这就是“进化假说”理论体系被其支持者不断地修正、出来了各个新版本的原因所在。

后代遗传学、分子生物学家发现的本来跟进化论完全相反的生物学规律，后来也被收编到进化论的框子里去了，不同程度地被进化假说“染色”了。

比如孟德尔、摩根等划时代的科学家，当他们发现遗传学的规律之后，其实原本是非常反对达尔文进化论的，因为达尔文在提出进化论时，根本不知道有遗传基因的概念。摩根曾经写过两本重要著作，在第一本《进化与适应》（Evolution and Adaptation）（1903）中，他强烈批评了达尔文理论；第二本书是《对进化论的批判》（A Critique of the Theory of Evolution）（1916）。但是后来摩根也不得不被迫妥协并放弃自己原来的观点。²²⁹

再如中性理论刚刚被发现的时候，明显是与“进化假说”的“自然选择”背道而驰的，可是很快被“进化假说”体系吸纳进去，变成“进化”体系的一部分了。

定向突变明显直接否定“随机突变”，也很快被“进化假说”体系吸纳进去、收编了。就连那篇研究拟南芥的文章其实也是按照进化论的思路写的。

“进化假说”就像一条变色龙，具有不断变化的原则和立场。借用一句流行语，“进化论是唯一的框，什么都必须往里装”。

更有甚者，明明是反对进化论的研究，却不得不违心地、错误地贴上支持进化论的标签。一个典型的例子是我们前面《第一章》讲到的2018年《人类进化》杂志上发表的DNA条形码快照研究，该研究发现今天地球上十分之九的物种，包括人、鸟、鱼、熊等，都是在10万到20万年前出现的，而不是像进化假说所描绘的那样慢慢演变而来的。这篇文章直接否定了进化论的物种演变，打中的是“进化论”的死穴。可是，作者却在文章的标题行非常醒目的位置加了一句话，声明这项工作遵循人类进化的主流观点。²³⁰

科学精神其实很简单，就是尊重事实。可是如果科学研究掺杂进去很多不简单的、违反科学精神的因素，会把简单的事情搞得无比复杂，甚至把正道引向歧途。这也许是进化假说漏洞百出还能占领整个生物学界一百六十多年而“不被推翻”的原因之一。

但无论“进化假说”怎么变化和伪装，头脑清醒的人知道，一个物种不能“进化”成另一个新物种，这个铁一般的事实永远无法被改变。（待续）

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